常德顯，祝 寧，孫佳佳，劉育楠

（信息工程大學(xué) 三院，河南 鄭州 450004）

引言

精準(zhǔn)教學(xué)（Precision Teaching）這一概念最早是由Lindsley于20世紀(jì)60年代提出的，旨在通過(guò)設(shè)計(jì)測(cè)試評(píng)估過(guò)程追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)并支持最終的教學(xué)決策，包括選擇用一種特定的行為和策略來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量，記錄學(xué)生每天的表現(xiàn)，預(yù)測(cè)其學(xué)習(xí)發(fā)展的趨勢(shì)，使教師在教學(xué)效果良好的情況下繼續(xù)使用原教學(xué)策略，或者在教學(xué)效果一般的情況下改變教學(xué)方法，制定教學(xué)決策。

中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》強(qiáng)調(diào)，建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)。利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；逃c個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合。本文以線上線下智慧教學(xué)平臺(tái)為支撐，分析現(xiàn)有混合式教學(xué)模式的不足，引入基于人工智能的數(shù)據(jù)分析方法，探索基于學(xué)習(xí)行為分析的混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式，助力教學(xué)效果提升。

一、計(jì)算機(jī)類課程混合式教學(xué)存在的問(wèn)題

計(jì)算機(jī)類課程著眼技術(shù)知識(shí)的內(nèi)化，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，要求突出學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論和基本技能培養(yǎng)。為提升教學(xué)效果，目前很多課程引入線上線下混合式教學(xué)模式開展教學(xué)，但由于對(duì)學(xué)生課前、課中、課后及考評(píng)結(jié)果等學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)缺乏深入有效分析，無(wú)法體現(xiàn)混合式教學(xué)模式對(duì)教學(xué)效果的真正支撐作用。結(jié)合部分高校已有的混合式教學(xué)改革及筆者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析現(xiàn)有計(jì)算機(jī)類課程混合式教學(xué)主要存在如下問(wèn)題。

（一）不易把握混合式教學(xué)重難點(diǎn)

現(xiàn)有混合式教學(xué)在實(shí)施過(guò)程中，主要以教學(xué)大綱為依據(jù)，按照支撐崗位能力的知識(shí)點(diǎn)開展教學(xué)，無(wú)論線上還是線下都以知識(shí)點(diǎn)是否掌握為評(píng)價(jià)依據(jù)，并不能把握學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)際理解情況，導(dǎo)致所謂的“重難點(diǎn)”并不被學(xué)生認(rèn)可，使得最終的考核評(píng)價(jià)結(jié)果與預(yù)期有偏差，教學(xué)效果一般。

（二）難以實(shí)施個(gè)性化混合式教學(xué)

現(xiàn)有混合式教學(xué)過(guò)程中，教師能夠掌握的反饋信息主要是每次課后學(xué)生提交的作業(yè)或?qū)嶒?yàn)結(jié)果，但單次課程反饋不能真實(shí)反映學(xué)生學(xué)習(xí)整體情況，導(dǎo)致對(duì)學(xué)生弱項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)的個(gè)性化內(nèi)容充實(shí)不夠，教學(xué)效果不佳。

二、混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)

（一）混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式構(gòu)建策略

精準(zhǔn)教學(xué)模式的構(gòu)建實(shí)施主要是依據(jù)以學(xué)生為中心、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的指導(dǎo)理念，支撐學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和自主選擇。在人工智能與大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，基于智慧教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)數(shù)據(jù)智能化分析的精準(zhǔn)教學(xué)模式構(gòu)建應(yīng)遵循以下策略。

1.多維學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)快速獲取與智能分析。精準(zhǔn)教學(xué)模式的構(gòu)建需要基于智慧教育環(huán)境下海量多模態(tài)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的生成、獲取與分析。

2.精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)踐切入點(diǎn)的深度發(fā)掘。一方面根據(jù)講授過(guò)程數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)校正教學(xué)內(nèi)容，從教學(xué)方法設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃與教學(xué)材料準(zhǔn)備等方面進(jìn)行調(diào)整；另一方面針對(duì)學(xué)生的個(gè)體差異性，以智能技術(shù)為輔助給予學(xué)生靶向性指導(dǎo)，挖掘?qū)W生深度學(xué)習(xí)的潛力，開發(fā)學(xué)生自主診斷、自主反思、自主解決的潛力。

3.立體反饋評(píng)估精準(zhǔn)教學(xué)效果。需要建立立體化、智能化評(píng)估體系，采用個(gè)人評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)和他人評(píng)價(jià)相結(jié)合，將定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元評(píng)價(jià)方式，對(duì)精準(zhǔn)教學(xué)效果不斷進(jìn)行評(píng)估反饋，達(dá)到持續(xù)性精準(zhǔn)解決教學(xué)問(wèn)題的效果。

（二）基于學(xué)習(xí)行為分析的精準(zhǔn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)

筆者以學(xué)習(xí)為中心，以教學(xué)效果為目標(biāo)，引入智能算法，通盤考慮課前、課中、課后及課程考核全環(huán)節(jié)教學(xué)過(guò)程，通過(guò)獲取學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)助力教學(xué)實(shí)施效果提升，基于已有相關(guān)教學(xué)模式研究基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)如圖1所示的混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式。

圖1 基于學(xué)習(xí)行為分析的混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式

1.基于知識(shí)圖譜的教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)化。首先，從教學(xué)大綱和課程標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，預(yù)定義教學(xué)目標(biāo)所包含知識(shí)點(diǎn)的必有屬性，如背景、難易程度、重點(diǎn)、難點(diǎn)等，結(jié)合教材的知識(shí)點(diǎn)獲得教學(xué)知識(shí)圖譜的基本“骨架”，即構(gòu)建出知識(shí)圖譜的知識(shí)點(diǎn)體系樹。其次，基于已實(shí)施課程學(xué)生對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)體系的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，抽取知識(shí)點(diǎn)屬性值，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系挖掘。

2.基于智能推薦算法的教學(xué)內(nèi)容精準(zhǔn)化。在新信息技術(shù)背景下，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)提供了實(shí)施智慧教學(xué)的基礎(chǔ)環(huán)境?；谥腔壅n堂的精準(zhǔn)教學(xué)活動(dòng)體現(xiàn)為以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的師生多元互動(dòng)。教師針對(duì)學(xué)生的個(gè)體差異，通過(guò)雨課堂平臺(tái)推送個(gè)性化的復(fù)習(xí)資源和具有針對(duì)性的課后習(xí)題，并借助平臺(tái)隨時(shí)查看學(xué)生的習(xí)題完成情況。

3.基于多元智能理論的課程考核精準(zhǔn)化。精準(zhǔn)教學(xué)課程考核以數(shù)據(jù)決策為驅(qū)動(dòng)，將學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析、課程類型與教學(xué)目標(biāo)要求及考核評(píng)價(jià)內(nèi)容方式有機(jī)結(jié)合，對(duì)課前預(yù)習(xí)、授課和課后輔導(dǎo)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，以及學(xué)生互動(dòng)、測(cè)試等過(guò)程中的參與度進(jìn)行分析，形成多元智能考核過(guò)程。多元智能考核機(jī)制并非一成不變，應(yīng)一課一案并結(jié)合具體學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整?；谠摽己藱C(jī)制形成對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)有效的實(shí)時(shí)跟蹤、評(píng)價(jià)，從而進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)的精準(zhǔn)教學(xué)學(xué)習(xí)反饋體系，還能及時(shí)對(duì)教師后續(xù)的教學(xué)進(jìn)程進(jìn)行指導(dǎo)。

三、混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式應(yīng)用與分析

筆者以本科三年級(jí)計(jì)算機(jī)類課程“網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)”為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明基于學(xué)習(xí)行為分析的混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式實(shí)踐效果。該課程前修課程為“操作系統(tǒng)”“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”，課程面向新工科背景下的任職需求，提高學(xué)生構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)、規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的能力。

（一）實(shí)施過(guò)程

課程為40學(xué)時(shí)，其中理論講授18學(xué)時(shí)，實(shí)踐22學(xué)時(shí)，側(cè)重實(shí)踐能力培養(yǎng)。筆者采用釘釘、雨課堂、頭歌等在線智慧教學(xué)平臺(tái)，與線下課堂授課相結(jié)合，開展混合式精準(zhǔn)教學(xué)。根據(jù)上述基于教學(xué)模式流程設(shè)計(jì)，主要教學(xué)實(shí)施簡(jiǎn)要過(guò)程如表1所示。在不同教學(xué)環(huán)節(jié)，分別引入不同分析算法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，利用智能分析方法助力精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施。教師供給側(cè)，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，選擇相應(yīng)的教學(xué)方式方法，為學(xué)生提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，充分發(fā)揮在線教學(xué)工具手段的優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化互動(dòng)，切實(shí)開展“精準(zhǔn)教”；學(xué)生需求側(cè)，通過(guò)預(yù)習(xí)、研討、發(fā)言、資源查閱等方式，體現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，將學(xué)習(xí)行為主動(dòng)反饋至智能分析平臺(tái)，為“高效學(xué)”提供支撐。

表1 “網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)”課程混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程

（二）效果分析

筆者以一個(gè)專業(yè)班的混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式應(yīng)用為例，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行多元智能立體評(píng)估。根據(jù)構(gòu)建的多元智能考核流程，結(jié)合課程特點(diǎn)，形成如表2所示的多元智能考核要素及其權(quán)重，其中過(guò)程性考核與終結(jié)性考核分別占比40%與60%，其考核要素的權(quán)重各自計(jì)算。

表2 多元智能考核要素及其權(quán)重

考慮到該課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力，因此在整個(gè)考核內(nèi)容中實(shí)踐考核分?jǐn)?shù)占比較大（約80%）。需要說(shuō)明的是在預(yù)習(xí)、研討和綜合實(shí)踐考核部分，特別設(shè)計(jì)了部分無(wú)標(biāo)準(zhǔn)答案的擴(kuò)展題目，用于考查學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與創(chuàng)新思維能力，學(xué)生反饋效果很好。

考核結(jié)果顯示約80%以上的學(xué)生得到優(yōu)秀，充分說(shuō)明教學(xué)目標(biāo)已達(dá)成。結(jié)合課程中及結(jié)課后對(duì)學(xué)生進(jìn)行的匿名投票與督導(dǎo)教學(xué)反饋，90%以上的學(xué)生認(rèn)為該混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式能夠有效提升其學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)能力，充分說(shuō)明在線教學(xué)模式的有效性。新的信息技術(shù)為精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施提供了有利條件，部分高校已開展相關(guān)教學(xué)模式研究與實(shí)踐，在不同的授課對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容、信息技術(shù)環(huán)境中都取得了積極進(jìn)展。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)和純?cè)诰€教學(xué)因信息技術(shù)利用率低、學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析不足而導(dǎo)致的“教學(xué)目標(biāo)不精準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整難、互動(dòng)協(xié)作效果差、教學(xué)評(píng)測(cè)不全面”等問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)構(gòu)建了基于學(xué)習(xí)行為分析的混合式精準(zhǔn)教學(xué)模式，以適應(yīng)新時(shí)代大學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。該模式依托線上線下豐富教學(xué)資源和多元智慧教學(xué)平臺(tái)，借助全流程學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集與智能分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)估精準(zhǔn)化，使教學(xué)過(guò)程實(shí)現(xiàn)由“知識(shí)傳授”向“能力培養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變，由“以課堂為中心”向“以自主學(xué)習(xí)為中心”的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)“自主、協(xié)作、探究”的個(gè)性化學(xué)習(xí)方式，有效提升教學(xué)效果。